WO2010109864A1 - 往復動圧縮機 - Google Patents
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Definitions
- the effect of reducing the sliding loss can be obtained.
- the supporting force exhibited by the upper sliding portion 10 is greater than the supporting force exhibited by the lower sliding portion 11. Therefore, the effect provided by the upper recess 29 is greater than the effect provided by the lower recess 30.
- the connecting rod 6 shows a swing angle depending on the phase of the shaft 1 and the design value of each member. This angle is referred to as a connecting rod swing angle ⁇ .
- the connecting rod swing angle ⁇ is expressed by Expression (1) using the length lc of the connecting rod 6, the stroke S of the piston 4, and the rotation angle ⁇ of the shaft 1.
- the length lc of the connecting rod 6 corresponds to the length of a line segment connecting the center of the eccentric portion 3 of the shaft 1 and the center of the piston pin 4k.
- the length lc of the connecting rod 6 is represented by the length of a line segment connecting the center of the connecting hole 6h 1 provided at one end of the connecting rod 6 and the center of the connecting hole 6h 2 provided at the other end.
- the “connecting rod swing angle” is an angle formed by the line segment having the length lc and the X axis.
- the load 12 is supported by the bearing holding force generated by the lubricating oil filled in the gap between the shaft 1 and the bearing 2 (bearing gap).
- the upper bearing holding force 13 is generated by the lubricating oil filled in the gap between the upper journal portion 7 and the upper sliding portion 10 and is filled in the gap between the lower journal portion 8 and the lower sliding portion 11.
- the lower bearing holding force 14 is generated by the lubricating oil.
- the direction of action of the upper bearing holding force 13 and the lower bearing holding force 14 can be described as follows from the balance of force and moment balance in the shaft 1.
- the positive pressure 16 acts in the direction of widening the gap between the upper journal portion 7 and the upper sliding portion 10, this is a force that realizes support of the shaft 1.
- the positive pressure 32 acts in the direction of widening the gap between the lower journal portion 8 and the lower sliding portion 11, and this is also a force that realizes support of the shaft 1.
- the negative pressure 15 acts in the direction of narrowing the gap between the upper journal portion 7 and the upper sliding portion 10, this is a force that hinders support of the shaft 1.
- the negative pressure 31 acts in the direction of narrowing the gap between the lower journal portion 8 and the lower sliding portion 11, and this is also a force that hinders support of the shaft 1.
- the upper concave portion 29 penetrates the upper end 2t of the bearing 2, it is easy to process for forming the upper concave portion 29, and it is advantageous from the viewpoint of increasing the area of the upper concave portion 29 and reducing the sliding loss. is there.
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Abstract
Description
シリンダと、
前記シリンダ内に往復動可能に配置されたピストンと、
前記ピストンに接続されたコンロッドと、
前記ピストンの往復動方向に直交する回転軸を有し、自身の回転運動が前記ピストンの直線運動に変換されるように前記コンロッドに接続されたシャフトと、
前記シャフトを支持する軸受と、を備え、
前記シャフトは、前記軸受に覆われた部分としてジャーナル部を有し、
前記ジャーナル部は、前記回転軸に平行な方向に関する当該ジャーナル部の中点を基準として前記コンロッドに近い側に位置している第1ジャーナル部と、前記中点を基準として前記コンロッドから遠い側に位置している第2ジャーナル部とを含み、
前記軸受は、前記第1ジャーナル部を支持する第1摺動部と、前記第2ジャーナル部を支持する第2摺動部とを有し、
前記ピストンの往復動方向に平行かつ前記シャフトの回転軸を含む平面が、前記軸受の内周面と交わる2つの位置のうち、前記ピストンに近い側の位置を基準位置と定義したとき、
前記第1摺動部は、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に0~180度の範囲および270~360度の範囲から選ばれる少なくとも1つの範囲に、他の範囲の部分よりも広い軸受すき間を形成している第1凹部を有する、往復動圧縮機を提供する。
図1は本実施形態の往復動圧縮機の縦断面図である。往復動圧縮機100は、主な要素として、密閉容器17と、密閉容器17内に配置された圧縮機構50と、圧縮機構50を動作させるために密閉容器17内に配置されたモータ26(電気要素)とを備えている。
図7Aに示すように、第2実施形態では、基準位置(0度)から見てシャフト1の回転方向に270~360度の範囲に上凹部29が位置している。図7Bに示すように、基準位置から見てシャフト1の回転方向に90~180度の範囲に下凹部30が位置している。その他の構成は第1実施形態と同様なので、説明を省略する。
第3実施形態では、コンロッド振れ回り角度βを考慮して、上凹部29および下凹部30の位置を規定している。具体的には、上凹部29が、基準位置から見てシャフト1の回転方向に287~343度の範囲に位置している。下凹部30が、基準位置から見てシャフト1の回転方向に107~163度の範囲に位置している。第2実施形態と同様に、上凹部29および下凹部30は、それぞれ、軸方向に関して中抜き9に重なっている。その他の構成は第1実施形態と同様なので、説明を省略する。
図11Aに示すように、中抜き9は軸受2に形成されていてもよい。軸受2が、中抜き9よりもコンロッド6の近くに位置している上摺動部10と、中抜き9よりもコンロッド6から遠くに位置している下摺動部11とに分かれるように、軸受2に中抜き9を形成しうる。中抜き9が形成された部分における軸受2の内径は、中抜き9が形成されていない部分における軸受2の内径よりも大きい。また、中抜き9は、シャフト1および軸受2の両方に形成されていてもよい。
Claims (10)
- シリンダと、
前記シリンダ内に往復動可能に配置されたピストンと、
前記ピストンに接続されたコンロッドと、
前記ピストンの往復動方向に直交する回転軸を有し、自身の回転運動が前記ピストンの直線運動に変換されるように前記コンロッドに接続されたシャフトと、
前記シャフトを支持する軸受と、を備え、
前記シャフトは、前記軸受に覆われた部分としてジャーナル部を有し、
前記ジャーナル部は、前記回転軸に平行な方向に関する当該ジャーナル部の中点を基準として前記コンロッドに近い側に位置している第1ジャーナル部と、前記中点を基準として前記コンロッドから遠い側に位置している第2ジャーナル部とを含み、
前記軸受は、前記第1ジャーナル部を支持する第1摺動部と、前記第2ジャーナル部を支持する第2摺動部とを有し、
前記ピストンの往復動方向に平行かつ前記シャフトの回転軸を含む平面が、前記軸受の内周面と交わる2つの位置のうち、前記ピストンに近い側の位置を基準位置と定義したとき、
前記第1摺動部は、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に0~180度の範囲および270~360度の範囲から選ばれる少なくとも1つの範囲に、他の範囲の部分よりも広い軸受すき間を形成している第1凹部を有する、往復動圧縮機。 - 前記第2摺動部は、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に90~360度の範囲に、他の範囲の部分よりも広い軸受すき間を形成している第2凹部を有する、請求項1に記載の往復動圧縮機。
- 前記第1凹部が、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に270~360度の範囲に位置し、
前記第2凹部が、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に90~180度の範囲に位置している、請求項2に記載の往復動圧縮機。 - 前記コンロッドの振れ回り角度の最大値および最小値の絶対値がβabsであるとき、
前記第1凹部が、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に(270+βabs)~(360-βabs)度の範囲に位置し、
前記第2凹部が、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に(90+βabs)~(180-βabs)度の範囲に位置している、請求項3に記載の往復動圧縮機。 - 前記第1凹部が、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に287~343度の範囲に位置し、
前記第2凹部が、前記基準位置から見て前記シャフトの回転方向に107~163度の範囲に位置している、請求項3に記載の往復動圧縮機。 - 前記シャフトは、前記ジャーナル部よりも小さい外径を有する中抜きをさらに有し、
前記中抜きは、前記軸受内において前記ジャーナル部を前記回転軸に沿って前記第1ジャーナル部と前記第2ジャーナル部とに分けており、
前記第1凹部の一部および前記第2凹部の一部が、それぞれ、前記シャフトの軸方向に関して前記中抜きに重なっている、請求項2~5のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。 - 前記シャフトの軸方向に関して、前記第2凹部の下端が前記軸受の下端よりも上に位置している、請求項2~6のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。
- 前記シャフトの前記回転軸に直交する断面において、前記第1凹部および前記第2凹部が、それぞれ、円弧状の表面プロファイルを有する、請求項2~7のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。
- 前記第1ジャーナル部の半径をR1、前記第1凹部が形成されていない位置での前記第1摺動部の内周半径をD1、前記シャフトの前記回転軸から前記第1凹部の最深部までの距離をd1としたとき、D1-R1≦d1-D1の関係を満足する、請求項1~8のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。
- 前記第2ジャーナル部の半径をR2、前記第2凹部が形成されていない位置での前記第2摺動部の内周半径をD2、前記シャフトの前記回転軸から前記第2凹部の最深部までの距離をd2としたとき、D2-R2≦d2-D2の関係を満足する、請求項2~8のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。
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